|
Новые методы переработки материалов
Развитие новых отраслей синтетической химии таит в себе громадные, в настоящее время еще необозримые возможности увеличения производительных сил, использования сил природы.
Тенденция развития направлена не только к тому, что синтетически можно будет получать почти любое ценное и редкое сырье из широко, а частью даже повсеместно распространенных материалов, но и к тому, что все более решающими длятехнического использования будут становиться совершенно новые материалы. Эти материалы нельзя называть распространенным термином «заменители» уже просто потому, что в природе не было материалов с такими специфическими свойствами или таким сочетанием этих свойств, которые обеспечиваются современной синтетической химией в неисчислимом разнообразии. Самый этот термин «заменители», в применении кновым синтетическим материалам отражающий вчерашний день развития, теряет, мне кажется, смысл. Кому придет теперь в голову называть, скажем, анилиновые краски «заменителями» красок из марены, кошенили, пурпура и т. д., о самом существовании которых напоминает лишь литература? А ведь анилиновые краски считались в свое время временными и притом скверными заменителями, как их называли, «линючками». Или чьим заменителем является, например, сульфаниламид и его производные,— этот поток синтетических продуктов, открывших за последние годы новую полосу в развитии химиотерапии.
То же самое происходит в гораздо более широком масштабе с другими новыми синтетическими продуктами, в частности с новыми пластмассами, которые обладают нередко такими свойствами, которых не имел ни один из прежних материалов. Наука во все большей степени позволяет получать эти свойства и их сочетания «по заказу», т. е. планомерно и сознательно создавать те новые материалы, которые нужны для той или иной технической цели, заранее «проектировать», а затем планомерно получать новые химические молекулы с желаемыми свойствами.
Это развитие в небывалых масштабах и разнообразии новых материалов неизбежно ведет и к глубоким изменениям методов обработки материалов, т. е. всех основных производственных процессов современной техники.
Эти изменения методов обработки мы видим, пока лишь в зародышах. Гак, распространение получаемых электрохимическим путем легких металлов и их сплавов приводит к громадному повышению скоростей резания металлов, обеспечиваемому, с другой стороны, развитием в качестве режущих инструментов электротермических сверхтвердых сплавов на основе металлических карбидов. Быстрое развитие применения пластических масс приводит к все большему распространению штамповки, шпритцгусса и т. п. методов обработки, не связанных со снятием стружки, гораздо более быстрых и экономных, как бы специально приспособленных к требованиям массового производства. Чрезвычайная точность этих методов позволяет устранить или резко сократить ряд последующих стадий обработки. Американские специалисты указывают, что массовое изготовление современных дешевых радиоприемников было бы невозможно без широкого использования пластических масс.
Развитие новых видов искусственного волокна ведет (пока лишь в самом зародыше) к глубоким изменениям методов текстильной обработки (например, так называемый Vistraspinnlunte для переработки целлюлозной шерсти, новые методы прядения нилона из расплавленной массы и пр.).
Развитие использования латекса, особенно синтетического латекса, получаемого на месте использования в больших количествах, открывает воз-
34 Проф. М. И. Рубинштейн
можность революционизировать почти все производственные процессы резиновой промышленности и т. д.
Мало того. Новые материалы неизбежно воздействуют на самую конструкцию машин, позволяя значительно ускорять их движение, осуществлять гораздо более легкие детали и части, изменять связи между частями и т. д. Широкое развитие применения пластмасс в электротехнической промышленности уже дозволило осуществить ряд новых конструкций. Новые виды жидкого горючего приводят к возможности значительных изменений конструкции авиационных моторов и других двигателей внутреннего сгорания. В США уже в настоящее время проводится обширная совместная работа автомобильных конструкторов со специалистами нефтепереработки над разработкой новых типов моторов, приспособленных к 100-октановым бензинам.
Таких Примеров уже теперь, когда это развитие только начинается и идет пока довольно стихийно и случайно, запаздывая и отставая от возможностей, можно привести немало.
Одной из характерных особенностей развития химической техники является создаваемое ею громадное ускорение производственных процессов. Еще Маркс указывал на значение развития химии для увеличения быстроты воспроизводства и сокращения отдельных фаз производственного процесса. В настоящее время ускорение производственных. процессов, осуществляемое в результате развития органического синтеза, достигает небывалых размеров.
Мы не говорим уже о том, что процессы, которые в органической природе совершаются в течение многих тысяч и даже миллионов лет (например, образование нефти), современная химия осуществляет в лабораториях в течение нескольких часов.
Новые отрасли органического синтеза выросли главным образом под воздействием успехов изучения и использования катализаторов.
Производства синтетического аммиака и синтетического бензина, каталитический крекинг нефти, синтетический каучук и искусственные полимерные смолы, синтетические жиры, синтетический глицерин и пр.— словом, все без исключения новые синтетические продукты основаны на использовании каталитических реакций и осуществляемом с их помощью громадном ускорении производственных процессов. Между тем изучение и использование катализаторов, уже вызвавшее подлинный переворот в ряде отраслей химической технологии, находится лишь в самом начале своего развития и обещает, по мере разработки научной теории катализа, открыть еще более широкие перспективы.
Тенденция развития ведет ко все более полному комплексному использованию сырья и материалов, в частности полному использованию так называемых побочных продуктов, всевозможных отбросов и отходов производства. Еще Маркс неоднократно указывал на эти тенденции химии, отмечая их громадное экономическое значение. Как писал Маркс в I томе «Капитала», «Каждое завоевание в области химии не только умножает число полезных веществ и число полезных применений уже известных веществ, вызывая, таким образом, по мере роста капитала и расширение сферы его приложения. Прогресс химии научает также вводить экскременты процесса производства и потребления обратно в кругооборот процесса воспроизводства и создает, таким образом, материю нового капитала без предварительной затраты капитала» 1.
За последнее время мы имеем ряд ярких примеров, когда прежний «отброс» производства превращался в главный, основной его продукт. До-
1 К. Маркс, Капитал, т. I, изд. 1937 т., стр. 665.
Новые явления в химической промышленности капиталистических стран 35
статочно напомнить бензин, который еще в конце прошлого века считался досадным отбросом при получении керосина и который не знали куда девать, наконец, ту же каменноугольную смолу, затем побочные газы крекинга, газы цветной металлургии и многое другое. По мнению многих американских и германских химиков, сами термины «побочные продукты», «отходы» и т. д. все более теряют всякое содержание. В настоящее время лозунгом современной химии становится такое использование сырья и материалов, которое не оставляет никаких «отбросов» и отходов.
Развитие современной химической промышленности отражает все более тесную взаимосвязь разных химических процессов и производств, охватывающую также ряд производств, до недавнего времени не считавшихся химическими. Наряду с появлением большого количества новых производств и дроблением существующих в то же время постепенно стираются грани между отдельными производствами.
Приведем лишь несколько характерных примеров:
1. Как мы уже отмечали, химическая промышленность охватывает своими методами нефтепереработку, все более превращая ее в крупнейшую отрасль промышленности органического синтеза. В то же время нефтепереработка дает основные виды сырья и полупродуктов для новых отраслей химической промышленности.
2. Новые отрасли производства синтетических смол, пластических масс, новых видов искусственного волокна, лаков, искусственной кожи и пр. все в большей степени как бы сливаются друг с другом, основываясь на разных методах обработки тех же продуктов. Так, ацетаты целлюлозы служат одновременно как для получения высококачественного искусственного волокна (ацетатного шелка), продукция и удельный вес которого за последние годы значительно выросли, так и ацетилцеллюлозных пластмасс.
Точно так же винилиты (смешанные полимеры хлористого винила и винилацетата) служат для получения разнообразнейших пластических масс, искусственной кожи, безосколочного стекла триплекс, новых видов искусственного волокна и пр. Новые полиамидные смолы «нилон» дают одновременно пластмассы, синтетическое волокно, синтетическую щетину и т. д. Большинство новых синтетических продуктов и полупродуктов имеет чрезвычайно многообразное применение в ряде отраслей промышленности. В США насчитывают около полутораста различных применений этиленгли-коля. Чрезвычайно разнообразно начинающее развиваться применение фурфурола и его производных.
3. Производства синтетического каучука и новых пластических масс все более сближаются друг с другом, особенно в результате развития ряда промежуточных продуктов.
4. Производство анилиновых красок неразрывно переплетается своими полупродуктами, аппаратурой и т. д. с производством фармацевтических препаратов, ускорителей для резиновой промышленности, ароматических веществ, пластических масс, взрывчатых веществ и т. д.
5. Производство синтетического аммиака (например, на Лейнаверка, в Биллингеме, Белле и других крупнейших предприятиях) неразрывно связано с производством синтетического метилового спирта, искусственного жидкого горючего, мочевины и через нее пластмасс и т. д.
6. В свою очередь производство искусственного жидкого горючего своими побочными продуктами обслуживает производство синтетического каучука, синтетических жирных кислот и ряда других продуктов.
Таких примеров можно привести очень много.
Неразрывная связь всех этих многочисленных отраслей и в то же время непрестанная динамика в проявлениях этой связи являются ярким проявлением и отражением диалектики развития.
36 Проф. М. И. Рубинштейн
Если Маркс и Энгельс брали в качестве иллюстрации перехода количественных изменений в качественные гомологические ряды непредельных углеводородов, то в настоящее время мы можем все современное развитие промышленности органического синтеза считать чрезвычайно ярким примером всех основных закономерностей диалектического развития.
В то же время, поскольку побочные продукты одной отрасли очень часто являются исходным*: материалами для других отраслей, рациональное осуществление этого громадного по масштабам и чрезвычайно сложного кругооборота основных и побочных продуктов все более натыкается на рамки капиталистической частной собственности, все более требует планового централизованного руководства всем народным хозяйством. И с этой стороны современной химической промышленности, так же как электрификации, становится все более тесно в рамках капитализма.
Новая химическая промышленность и противоречия современного
Капитализма
Глубина и значение всех этих технико-экономических сдвигов на основе развития новых производств органического синтеза и электрохимии позволяют говорить о зародышах нового технического переворота, не менее широкого и всеобъемлющего по своим следствиям и возможностям, чем техническая революция, связанная с развитием электрификации производства (с которой этот переворот в то же время неразрывно связан и, в частности, особенно наглядно и непосредственно смыкается в области быстро растущих электрохимических производств и процессов).
Но здесь-то и сказывается небывалая острота противоречий современного империализма.
Еще Маркс и Энгельс, а затем особенно подробно Ленин, показали, чтокапитализм не может осуществить электрификацию в пользу трудящихся.
В своих замечаниях о тезисах по аграрному вопросу французской коммунистической партии Ленин писал: ,
«Мне бы казалось только, что не следует оставаться в пределах вполне обычного для капиталистической техники, что следовало бы сделать шаг дальше. Следовало бы сказать несколько слов онеобходимости планомерной и полной электрификации всей Франции, о безусловной невозможности провести эту работу в пользу рабочих и крестьян без свержения власти буржуазии, без завоевания власти пролетариатом». Владимир Ильич призывал побольше говорить в коммунистической литературе о том, что «современная передовая техника настоятельно требует электрификации всей страны — и ряда соседних стран — по одному плану; что такая работа вполне осуществима в настоящее время». Но при капитализме она «во-первых, не может быть быстрой и планомерной; во-вторых, не может быть произведена в. пользу рабочих и крестьян», а наоборот, «неминуемо поведет к усилению гнета крупных банков и над рабочими и над крестьянами»1.
Ту же мысль развивал Ленин в своем письме к выдающемуся американскому электротехнику Штейнмеиу.
Ленин показал, как воплощающая новую передовую технику электрификация приходит во все более обостряющееся и непримиримое противоречие с капиталистическими производственными отношениями, с эксплоататорской основой и анархией капиталистического общества.
К отмеченным выше достижениям современной химии эти положения Ленина применимы в еще большей степени.
1 Ленин, Соч., т. XXVII, стр. 105—106.
Новые явления в химической промышленности капиталистических стран
Если электрификация в условиях современного капитализма приводит к усилению гнета крупных банков над рабочими и крестьянами, к расширению безработицы, ухудшению положения трудящихся масс и т. д., то все достижения современной химии, в небывалых масштабах расширяющие власть человека над природой, в условиях современного империализма становятся угрозой самому существованию человечества. Все эти достижения химии неразрывно связаны с империалистическими войнами, с созданием новых орудий уничтожения прозводительных сил.
Это связано как с экономическими, так и с техническими особенностями развития химической промышленности в условиях современного капитализма.
Экономически рост химической промышленности, служащий одним из наиболее ярких проявлений усиления неравномерности развития капитализма, является в то же время одним из важных элементов обострения империалистических противоречий, толкающего к новым империалистическим войнам, к вооруженной борьбе за новые переделы мира. Производственные мощности химической промышленности, в отличие от большинства других отраслей, растут в громадных масштабах как во .время империалистических войн, так и в периоды их подготовки. Успехи ассимиляции могли бы дать возможность широкого использования этих мощностей для производства самых разнообразных продуктов. Однако резкое отставание потребления масс и несоответствие производительных сил и производственных отношений не дают возможности обеспечить достаточную загрузку этих мощностей без войны.
Громадные и продолжающие нарастать производственные мощности главных капиталистических стран по связанному азоту, хлору, аниложрасочной промышленности и многие другие в период между первой и второй империалистической войной были загружены большей частью лишь наполовину. Это — несмотря на сотни новых продуктов или новых применений старых продуктов, созданных в этих отраслях, несмотря на то, что, например, азотные удобрения необходимы сельскому хозяйству, как воздух человеку. Платить за эти удобрения крестьяне не могут. В то же время экспорт химических продуктов оказывается все более затруднительным, а часто и вовсе невозможным. Во всех странах, являющихся крупными рынками, для обеспечения военной подготовки создается своя химическая промышленность, и государства ограждают ее стеной запретительных пошлин, субсидий, гарантий прибылей и т. п. Таким образом, потребность в завоевании новых рынков и расширении вывоза чрезвычайно растет и в то же время еще быстрее растут препятствия к вывозу.
Все это служит сильнейшим стимулом к новым войнам за передел мира, которые, с одной стороны, обещают, в случае удачи, расширить рынки, с другой — являются колоссальным и необычайно прибыльным рынком уже в самом процессе войны. Последнюю сторону ни в коем случае нельзя недооценивать. Этот военный рынок для химических продуктов настолько велик (достаточно напомнить, что за время первой империалиста- ческой войны 6-ю основными государствами было произведено более 5 млн. т взрывчатых веществ), что мощные химические тресты главных капиталистических стран, обладающие сильнейшими возможностями воздействия на всю буржуазию, правительственный аппарат и «производство общественного мнения», делают все, что в их силах, чтобы добиться войны и затянуть войну. Они стремятся, по характерному выражению одного из руководителей американской военной промышленности, «осуществлять экспорт взрывчатых веществ через жерла пушек» и авиационные бомбы.
В то же время с технической стороны вся современная химическая промышленность, ее полупродукты и конечные продукты, производственные
38 Проф. М. И. Рубинштейн
методы и аппаратура, научно-исследовательские и опытные работы неразрывно и непосредственно связаны с обслуживанием войны.
Новые отрасли химической промышленности выросли в первую очередь под воздействием потребностей военной подготовки. Это относится полностью к производству связанного азота, хлора, к большинству отраслей органического синтеза — как «старых», уже во время первой мировой войны обслуживавших производство взрывчатых и отравляющих веществ, так и новых, выросших за последние годы.
Сильнейший толчок к развитию новых отраслей химической, промышленности дали за последние годы потребности военной авиации и моторизированного транспорта.
Неразрывно связанное друг с другом развитие химии и авиации превращается в условиях современного империализма в орудие небывалого разрушения производительных сил. С чрезвычайной остротой и резкостью сказывается в современной химической промышленности капиталистических стран противоречие между ростом производительных сил и производственными отношениями, между общественным характером производства и капиталистической формой присвоения.
В свое время (особенно в 1927—1928 гг.) реформистские теоретики II Интернационала — Гильфердинг, Бауэр и др. оценивали развитие химической промышленности и связанные с ним технические сдвиги как показатель постепенного, мирного, почти незаметного «врастания» капитализма в социализм. Коммунисты уже тогда разоблачили эту лжетеорию. Жизнь ярко показала, как бесконечно далека от действительности была эта болтовня псевдоученых социалдемократических апологетов капитала.
Как раз химическая промышленность капиталистических стран является наиболее ярким показателем не мирного «перерождения» капитализма, а небывалого напряжения империалистических противоречий.
Все развитие техники в условиях современного империализма получает необычайно уродливый, односторонний характер. Оно направляется, в первую очередь, на разрушение производительных сил. Для этих задач использовываются все достижения науки и техники, сосредоточиваются усилия научно-исследовательских работников, изобретателей, конструкторов.
Как предвидел в свое время Маркс, производительные силы становятся в условиях капитализма уже не производительными, а разрушительными силами.
Только социалистическое хозяйство может планомерно и последовательно развить заложенные в достижениях современной синтетической химии зародыши нового технического переворота, органически соединить их с развертывающейся технической революцией на основе электрификации и, главное, использовать их для блага широчайших масс трудящихся, невиданного подъема производительных сил, повышения материального уровня и культуры всего народа.
Лишь существование мира социализма, невиданное укрепление хозяйственной и оборонной мощи Советского Союза, растущие с каждым годом сочувствие и помощь СССР со стороны многомиллионных масс трудящихся во всем мире, со стороны всего передового человечества дают уверенность в том, что, как предсказывал Ленин, человечество не сломится от империалистической войны, а осилит ее. И, как говорил Ленин об электрификации, только в условиях социализма достижения современной химии смогут стать основой глубочайшего технического переворота на пользу трудящимся, на благо всего человечества.
Проф. К. В. Никольский
ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ СОВРЕМЕННОГО АТОМИЗМА1
«Данные науки всегда проверялись практикой, опытом. Наука, порвавшая связи с практикой, с опытом, какая же это наука? Если бы наука была такой, какой ее изображают некоторые наши консервативные това-рищи, то она давно погибла бы для человечества. Наука
потому и называется наукой, что она не признает фетишей, не боится поднять руку на отживающее, старое и чутко прислушивается к голосу опыта, практики.»
И. Сталин (Речь на первом Всесоюзном совещании стахановцев 17 ноября 1935 г.).
Тема моего сегодняшнего доклада — современное состояние атомистических представлений. Надо отметить, прежде всего, что атомистические представления имеют огромное значение и очень большую сферу действия. Идея атомизма, как показывает история науки, это одна из самых прогрессивных, самых плодотворных идей точного естествознания, с которой связаны величайшие успехи как в физике, так и в химии. Атомистические представления, однако, как и все другие физические представления претерпевают за свое многовековое существование весьма значительные изменения, обусловленные безграничным расширением нашего знания реального, физического мира. Новые открытия влекут за собой изменение теоретических представлений. Однако исследователи далеко не все сразу отдают себе отчет в необходимости этого изменения и часто, и подчас подолгу, в литературе — в особенности в научно-популярной — сосуществуют как старые, обветшалые, противоречащие расширенному опыту теоретические представления, так и новые, часто с очень большим трудом пробивающие себе дорогу, но за которыми — будущее. Поэтому задача исследования изменений в атомных представлениях, опирающихся на грандиозное расширение нашего научного горизонта, происшедшее за последние 20—30 лет, связанное с мощным развитием техники физического эксперимента, имеет большое принципиальное значение. Поэтому, в сущности, эта задача не представляет собой исторический экскурс, а является задачей насущной.
Развитие атомистических представлений можно грубо расчленить на три больших этапа, в смысле более глубокого проникновения в существо исследуемых явлений. Первый этап — это представления ньютоновские, хотя, собственно, речь идет о более развитой концепции механики, чем имеющаяся у Ньютона. Как известно, классические механические представления нашли свое наиболее последовательное изложение прежде всего, конечно, в знаменитой «Аналитической механике» Лагранжа, а затем в грандиозных по замыслу «Лекциях по теоретической физике» Гельм-
1 По стенограмме доклада, сделанного на собрании Отделения истории и философии АН СССР 24 декабря 1940 г.
40Проф. К. В.Никольский
Гольца, стремящихся охватить весь физический мир посредством чисто механических, ньютоновских представлений. Второй этап связан с радикальной перестройкой механических представлений, механических понятий, которая началась с открытия Максвеллом электромагнитной теории света, подтвержденной экспериментально впервые Гертцем, и завершилась открытием Эйнштейном специальной теории относительности. Надо сказать, что это был сложный, мучительный в смысле развития, этап теоретической физики. Этот этап в развитии физики связан с проведением концепции близкодействия, и в нем собственно атомистические представления несколько отступают на задний план, с тем, однако, чтобы в следующем этапе, именно на этом новом базисе, претерпеть грандиозное, почти невероятное по своей скорости развитие. Третий этап — изменения, связанные с квантовыми представлениями. Здесь я напомню, что квантовые представления впервые вошли в физику около 1900 г. Введение квантовых представлений означало коренное изменение общих теоретических схем и представлений классической механики и электромагнетизма. Эта грандиозная физическая революция закончилась около 30-х годов и мы находимся сейчас на Пути к четвертому этапу, о котором в этом докладе речи не будет. Главное внимание будет уделено квантовой проблеме, (развитие которой занимает промежуток от 1900 до 1930 г. В мою задачу не входит давать подробный математический и физический анализ этой проблемы. Я хочу отметить те вопросы, которые освещены лишь в специальной журнальной и монографической литературе, но которые представляют огромный интерес. Я отмечу также некоторые вопросы, связанные с переходом от первого этапа ко второму.
Таким образом, я начну с анализа некоторых задач, непосредственно связанных с механическими представлениями. Весьма распространенным является убеждение, что физика претерпела такое развитие, в результате которого механические представления целиком были заменены электромагнитными. Это, конечно, неверно и не соответствует действительности, потому что электромагнитная теория — это длинный эволюционный этап в развитии теоретической физики, который начинается максвелловскими исследованиями, установившими электромагнитный смысл процесса распространения света, далее, связан с открытием постоянства скорости света и независимости ее от движения источника и заканчивается открытием специальной теории относительности.
Основная проблема, с которой мы имеем здесь дело, это, главным образом, проблема внесения в механику представления о близкодействии.
Совершенно неправильно представлять себе дело так, как если бы в механике Ньютона сосуществовали представления о близкодействии и дальнодействии. Так, например, уже из галилеевского принципа относительности следует мгновенность передачи взаимодействий. Это связано также с тем, что основные уравнения механики Ньютона, а именно, уравнения Лагранжа и Пуассона лишь по видимости представляют собой применение идеи близкодействия, а по существу своему являются завуалированней того же представления о дальнодействии, которое характерно для первоначальной ньютоновской концепции.
1 Это, конечно, приблизительные даты. Около 1900 г. возникла необходимость существенных изменений старых представлений в вопросах, касающихся термодинамики излучения. Эти исследования и означали первый переход к квантовым концепциям. Около 1925 г. была достигнута формулировка математического аппарата, позволяющего поставить ту или иную атомную проблему в количественной форме. К 1930 г. выявился тот класс задач, который мог быть исследован посредством этих методов, понимание которых пришло, однако, значительно позже.
Основные принципы современного атомизма 41
Чтобы понять это, необходимо одно математическое замечание, которое я могу здесь дать только в общем виде. Делов том, что уравнение Лапласа, или соответствующее ему уравнение Пуассона, не содержит в себе скорости передачи действия. По существу своему, уравнение Лапласа — это уравнение эллиптического типа, т. е., другими словами, проблематика, связанная с использованием этого уравнения, уже по своей постановке чуждается введения скорости передачи процесса от точки к точке. Уравнение это имеет мнимые «характеристики», тогда как вещественность «характеристик» является условием адэкватности уравнения проблематике близкодействия, ибо «характеристики» — это фронты волн действия, возмущения, разбегающиеся в пространстве. Теорией, ведущей к учету скорости передачи процесса, является теория, связанная не с уравнением Лапласа-Пуассона, а с уравнением Д’Аламбера, являющимся гиперболическим уравнением с вещественными характеристиками. Переход же к уравнению Д’ламбера приводит к задаче сочетания его с принципом относительности инерциальных систем.
Развитие этих представлений связано, следовательно, с такой центральной проблемой: как ввести в теорию механических процессов скорость передачи действия? Эта проблема оказалась непосредственно связанной с целым циклом вопросов, связанных с выяснением роли пространственно-временных соотношений в механических концепциях. Развитие этого комплекса задач показало, что правильная формулировка близкодействия, соответствующая целостному пониманию экспериментальных данных, достигается лишь критическим пересмотром старых представлений о пространственно-временных соотношениях, в частности, понятия одновременности. Создание теории относительности и явилось разрешением этой проблемы введения скорости передачи взаимодействия. Вместе с тем возникло и представление о физическом поле, проведенное вполне последовательным образом, т. е. прежде всего, формулировка механических законов сохранения, проведенная в соответствии с идеей близкодействия.
Таким образом, на теорию относительности следует смотреть как на решение совершенно определенной задачи, возникающей уже в системе классической механики, но требующей для своего .последовательного разрешения существенного изменения, развития принципов механики Ньютона. Аналогично, правильное понимание, скажем, уравнений Максвелла в сущности достигается лишь при переходе к развитой квантовой релятивистской теории. Развитие физических теорий вовсе не идет таким образом, что одна теория сменяет другую, и та, старая, вообще навсегда исчезает. Развитие физических теорий подчиняется тем общим законам развития теорий, которые были установлены Лениным. Для целей этого доклада развитие физических теорий, всегда облеченных в точную математическую форму, можно довольно наглядно представить себе следующей простей моделью1. Вообразите себе тело бесконечно сложной, многогранной формы. Пусть оно условно, конечно, изображает предмет физики, физическую реальность. Математически оформленную, физическую теорию мы представим себе в этой модели слепком, проволочным каркасом, который отображает контуры, форму, строение этого тела. Пусть вы имеете некоторую физическую теорию, опирающуюся на совокупность экспериментальных, достоверно установленных данных. Эту совокупность данных мм
1 Я употребляю эту модель по той причине, что ею целесообразно воспользоваться далее при выяснении смысла принципа неопределенности. Эта модель, с одной стороны, хорошо отображает наличие математических черт у физической теории, а с другой сторон, неизбежным образом привносит черты «жесткости», «окостенения», не имеющиеся на самом деле.
42 Проф. К. В. Никольский
отобразим в своей модели теми точками тела, в которых достигнуто совпадение с точками каркаса, изображающего теорию, благодаря чему достигается то, что линии каркаса следуют за линиями тела. Так как речь идет о математической теории, то каркас наш, очевидно, должен иметь совершенно определенную структуру, определяющуюся внутренней, математической логикой данной теории. И вот, при ближайшем рассмотрении, обнаруживается неизбежно, что теория отходит от реальности. Каркас не следует за контурами тела, и перед вами чрезвычайно трудная задача: вы не можете сдвинуть произвольным образом эту «поверхность», этот каркас, потому что он прикован, пригнан точно в определенных точках, областях тела. Он следует за ним, и нарушить это — значило бы обессмыслить теорию. С другой стороны, теория имеет свою внутреннюю структуру, ведь это математическая теория. Нужно поэтому так п е р естроить ее, чтобы, сохраняя прежнее совпадение неизмененным, пригнать ее вплотную к реальности. Достигая этого, еще для целого ряда точек, областей, мы поднимемся на высшую ступень физической теории. Этот процесс бесконечен, ибо бесконечно многообразна реальность. И вот теория относительности является одним из этапов на этом пути, а именно — она решает задачу о том, как нужно формулировать близкодействие.
С этой точки зрения нужно особенно четко отметить себе, какие задачи являются лишь кажущимися, т. е. отметить, какими задачами можно было бы заняться, если стоять на позициях старой ньютоновской теории. Если вообразить себе, на минуту, что мы еще не знаем нового этапа теории, то существует огромный класс задач, которые нужно поставить. Когда же мы достигаем более высокой стадии развития, понимания, переходим к новому этапу, когда, например, мы уже знаем, что процесс взаимодействия описывается уравнением Д’Аламбера с инвариантной кинематически скоростью, знаем, что нужно перейти к такой формулировке, то-огромное число задач, которые были бы вполне резонны со старой точки зрения, превращается на этом этапе в задачи ложные, ничем не оправданные. Имеется огромное количество статей в научных журналах, появление которых можно объяснить только неясным осознанием этой ситуации. Часто бывает так, что уже создана и развита более совершенная концепция, а исследователь стоит на старых позициях. Иногда даже пробуют сочетать беспринципным, противоестественным образом старые и новые концепции. К сожалению, и сейчас встречаются такие «исследователи», которые не отдают себе отчета в том, что нужно ломать старые представления. С такими представлениями, к сожалению, мы всегда встречаемся при обсуждении квантовых проблем.
К этим проблемам я и перейду. Я уже сказал, что мы являемся свидетелями величайшей революции, которая когда-либо была в естествознании. Речь идет о том, что целый комплекс совершенно несомненных, механических представлений, выработанных макроскопическим опытом, совершенно не отображает реальность, не соответствует ей в атомистическом мире. Представления, с которыми мы привыкли всегда оперировать, требуют, как показывает практика, радикального пересмотра и очень осторожного обращения с ними при переходе в атомистическую область. Таков вывод, который можно сделать из развития физики за последние 30 лет.
Что же собственно изменилось? Какие тут проблемы возникают? Какие проблемы имели бы для физики грандиозное значение, если бы они были решены? Разработка каких проблем, производящих на первый взгляд
1 Так, например, весьма, распространенный журнал >,Z. fur Physjk" (Берлии) за период развития «рантовой теории и теории относительности содержит невероятное количество таких работ.
Основные принципы современного атомизма 43
впечатление нужных проблем, при ближайшем рассмотрении, напротив, является бесплодной тратой времени? Здесь мы имеем дело с такой проблематикой, разработка которой требует усилий и физиков и философов. Изменения в теоретической физике огромны. Можно сказать, что более или менее ясное представление об атомном мире — дело почти наших дней. Колоссальная гонка исследований, обусловленная новейшей техникой экспериментов, привела к тому, что перед нами развернулся мир, более глубокий, обусловливающий, как бы «внешний» по отношению к нему, обыденный, макроскопический физический мир, с которым свя
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|